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Projektleiter Edgar Merting zeigt zwei Akkupacks, die mit einem PCM-Compound (rechts) und einem PCM-Graphit-Compound (links) umhüllt sind. Durch den Graphitanteil wird die thermische Leitfähigkeit des Verbundes weiter gesteigert und die Wärmeabfuhr verbessert. Bildquelle: TITK / Steffen Beikirch

Nach Voruntersuchungen zur Temperaturregulierung von Lithium-Ionen-Akkus hat das TITK – Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. ein passives Thermomanagement-System entwickelt. Für weitere Praxistests sollen nun Partner mit ins Boot geholt werden.

Rudolstadt – Als wiederaufladbare Energiespeicher werden in der Industrie oder in der Elektromobilität überwiegend Lithium-Ionen-Akkus eingesetzt. Sie weisen eine hohe Energiedichte auf, reagieren aber empfindlich auf thermische Einflüsse. Ein wirkungsvolles Thermomanagement ist deshalb von großer Bedeutung.

Oft kommen hierfür aktive Systeme wie Lüfter oder Fluidkreisläufe zum Einsatz. Am TITK nimmt man dagegen sogenannte Phasenwechselmaterialien (Phase-Change-Materials - PCM) ins Visier. So wurde aus einem selbst entwickelten PCM-Compound mit einer exakt eingestellten Schmelztemperatur eine Hülle für die passive Kühlung von Lithium-Ionen-Akkus angefertigt und erprobt.

Ergebnis: „Durch die Wärmeaufnahme des PCM konnte während der Entladung die Zelltemperatur deutlich gesenkt werden“, berichtet Projektleiter Edgar Merting. So ließe sich die zyklische Alterung der Akkus reduzieren und die Lebensdauer signifikant erhöhen. „Die Ergebnisse unserer Versuche zeigen, dass eine Umhüllung mit einem PCM mit einer eingestellten Schmelztemperatur im oberen Betriebsbereich der Zellen Temperaturspitzen während der Entladung verringern kann und gleichzeitig eine längere Belastung der Akkus bei hohen Leistungen ermöglicht“, so Merting.

Basierend auf diesen Ergebnissen sucht das TITK nun Projektpartner für weitere, praxisnahe Untersuchungen zum Thema. Hierzu können sich Interessenten gern auf der K-Messe in Düsseldorf am Stand der TITK-Gruppe (Halle 7 / B24) einfinden.

Pressemitteilung des TITK vom 22.09.2022.